小麦育种遗传性状持续变异处理方法及遗传特点探析

刘华伟 张青显

（新郑市农业科学研究所 河南新郑 451100）

小麦育种杂交组合在进入F2、F3、F4代出现遗传性状分离变异丰富的现象，是育种者所期待的，但如果在F5、F6、F7或者以后世代遗传性状仍出现持续变异、分离现象，会使育种者非常忐忑，处理不好会让优秀的遗传性状丢失，选择的处理方法不恰当又会浪费大量的时间和精力，因此，遇到这种现象选择正确的处理方法和掌握其遗传规律、特点非常重要[1]。现就这种现象，通过对多个杂交组合完整育种周期（7～9年）的试验、记载、观察、对比、鉴定、筛选[2]总结其处理方法、遗传规律、遣传特点。

1 选择的亲本及特征特性

1.1 385-87NSA-3640

半冬性晚熟，引自法国（43°～51°N、5°W~9°E，属温和的海洋性气候，1月平均气温3℃，7月平均气温18℃，年平均气温10℃的中间材料。本单位位于31°23′～36°22′N、110°21′～116°39′E，地跨暖温带和北亚热带两大气候类型，年平均气温一般在12.8～15.5℃之间，最冷月平均气温在0℃左右，一般为-0.3℃。无霜期在190～230[3]。该材料主要优点：苗期茎红色，抗逆性强、抗冻抗寒、抗病性较好，成熟落黄好，结实性强，分蘖成穗率高；缺点：成熟期晚，生育期长，株高偏高，不抗倒伏，籽粒半角质。

1.2 衡216

河南属于半冬性晚熟品种，幼苗匍匐，叶片绿色、上冲，分蘖成穗率较高。三要素协调，成株株型半紧凑，株高75 cm左右，抗倒性较强，成熟落黄好，抗寒性好，抗旱性较强。中抗条锈病、叶锈病，中感白粉病。品质：粗蛋白（干基）12.36%，湿面筋24.4%，沉降值13.2 mL，吸水率60.4%，形成时间1.7 min，稳定时间0.9 min。

1.3 L33

属于半冬性中偏晚熟中间材料，主要优点是三要素协调，分蘖成穗率较高，结实性好，籽粒半角质，抗病性好，抗干热风，株型半紧凑，抗倒伏，抗冻抗寒性强，成熟落黄好，灌浆速率快。缺点是穗一直表现为两种颜色（穗颜色性状出现持续分离），抽穗晚。

1.4 周麦18

较长一段时间作为黄淮麦区和河南麦区试验的对照品种，是半冬性中晚熟品种，幼苗半直立健壮，分蘖率中等，成穗率高。茎秆弹性好、抗倒伏能力较强，株型略松散，穗层整齐，籽粒半角质、商品性好，容重790～795 g/L。较抗寒，抗逆性好，抗病性较好，成熟落黄好。

1.5 郑麦9023

遗传基础：{（小偃6号×西农65）×[83（2）3-3×84（14）43]}F3×陕213，属于优质强筋春性早熟品种，幼苗直立，分蘖力中等，成穗率较高，叶片上冲。株型较紧凑，抗倒伏性中等，籽粒角质，容重800 g/L。播种早容易发生冻害，抗寒力弱。后期灌浆快，熟相好。抗病性一般。在黄淮麦区适宜播期为10月20～25日。

2 杂交组合

利用4个亲本材料组配了衡观216×L33、385-87NSA-3640×周麦18、衡观216×郑麦9023 3个杂交组合。

3 不同组合各世代遗传性状稳定情况及变异特点

3.1 衡观216×L33组合的处理方法及遗传特点

F2代种植27 m2，共10行，每行10 m、行距0.27 m、株距0.05 m。遗传性状变异非常丰富，变异性状继承了双亲本的主要优点，选出260个优良单株进入F3代；F3代株行行长10 m、行距0.27 m、株距0.05 m，各株行遗传性状继续出现变异，淘汰部分有致命性缺点的株行，从优良变异性状的株行中继续进行株选，共选出196个优良单株进入F4代；在F4代各株行变异中出现保持了双亲本优良遗传性状的单株，但没有出现稳定的株行，只能继续从变异株行中选择优良变异单株，共选出85个优良单株进入F5代；F5代株行中淘汰了不稳定、综合性状不优良的大部分株行，保留了12个综合性状比较优秀，相对稳定的株行进入F6代进行鉴定、观察、对比、筛选；进入F6代的每个品系种植9 m2，6行区、行长6.5 m、行距0.2 m，按大田播种方式播种，12个品系在原变异性状的基础上均发生了性状分离，为了让优良的遗传性状尽快稳定，防止性状出现反复分离变异，F6代淘汰了5个不是十分理想的品系。其他7个品系采用穗选的方法，共选出920个单穗进入F7代；F7代的穗行变异不严重，选出稳定优良的穗行进入F8代进行鉴定，在F8代穗系中选出郑新麦186-5、186-69、186-85等3个优良穗系，这3个品系在F9代对比试验中表现综合性状优良，遗传性状稳定。

分析在F6代在原变异性状上又出现分离的原因应该是选择的母本L33的性状本身有持续不稳定的情况。

3.2 杂交组合385-87NSA-3640×周麦18处理方法及遗传特点

与其他杂交组合的种植处理方式一样，F2、F3、F4、F5代变异比较丰富，遗传了双亲本的优良性状，采用株选的方式，在F5代株行中选出了3618-1、3618-2、3618-3、3618-角质粒4个优良综合性状已经稳定的品系进入F6代对比试验。通过试验、观察、对比，郑新麦3618-1综合性状比较好，参加了2019-2020年河南省小麦新品种比较试验。3618-角质粒遗传性状出现了在原变异性状的基础上区别于双亲本性状的变异性状，对这种变异性状继续采取株选的方法，选出了35个变异单株进入F7代，F7代的株行遗传性状继续出现新的变异，担心采用株选稳定时间慢，对这些变异性状又采取了穗选，在F8的穗行中出现了15个稳定的穗行，进入F9代对比鉴定试验，选出了优良综合性状稳定的新品系郑新麦3618-75、3618-76、3618-红粒3个品系，计划参加2023年河南省小麦新品种对比试验。

在选择的变异性状稳定，进入对比鉴定后又有部分遗传性状出现新一轮的变异，一部分性状稳定正常，原因应该是选择的父本385-87NSA-3640是来自差异性显著的地理、生态和气候等环境条件下的种质资源，与本地遗传性状结合后出现优良的变异性状，但在本地环境条件下不太适应又出现了新的分离，经过一段时间的适应改良才会稳定。

3.3 杂交组合衡观216×郑麦9023处理方法及遗传特点

和其他组合的育种种植处理方式一样，F2、F3、F4、F5代变异比较明显，遗传了双亲的优良性状，对变异性状同样采取株选的方法，F5代株行中195-1、195-2、195-3 3个株系综合性状优良且表现比较稳定，进入F6代对比试验。通过F6代的对比试验，在高代的株行和品系对比中没有出现变异性状重新出现变异的现象，筛选出郑新麦195新品系，参加2020-2021年度河南省小麦新品种对比试验。

4 小结

（1）在小麦杂交育种中，选择的双亲本材料是比较稳定的品种，而且均是来自基本相似的地理、生态和气候等环境条件的种质资源，其后代遗传性状一般比较容易稳定，一般在F5代就稳定下来，但是其后代的遗传性状在双亲本的基础上很难有大的突破。

（2）选择的亲本材料如果有一方是来自差异性显著的地理、生态和气候等环境条件的种质资源，与本地遗传性状结合后的杂交组合在F2、F3、F4会出现丰富优良的变异性状，但不太适应本地环境又出现了新的分离，在本该遗传性状稳定的F5、F6甚至F7等高代中容易出现遗传性状持续分离、变异、不稳定的现象，经过一段时间的适应改良才会稳定。

如果选择的亲本之一在各栽培性状中出现不稳定的现象（如L33的穗色一直是处于持续不稳定状态而其他性状都很理想），则在其杂交组合的高代中，遗传性状也容易出现重新分离变异的现象。

（3）遇到这种杂交组合后代性状变异丰富、表现比较理想，而高代性状又重新出现分离变异、不稳定的情况，如果不采取正确的处理方法会让优秀的遗传性状丢失，选择的处理方法不恰当又会浪费大量的时间和精力。正确的处理方法在育种的F2、F3、F4代采取株选的方法，各代适当加大播种行距和株距（行距0.3 m、株距0.08 m）容易选择变异单穗、单株，F5代或F6代采取穗选的方法，在F6代或F7代的穗行中选择综合性状优良稳定的穗行进入对比试验，这样既保留了优良的遗传性状又加快了遗传性状的稳定速度。